連續(xù)梁線形監(jiān)控方案連續(xù)梁線形監(jiān)控方案連續(xù)梁線形監(jiān)控方案資料僅供參考文件編號：2022年4月連續(xù)梁線形監(jiān)控方案版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：1工程概況1、魯南高鐵花果峪特大橋DK212+處跨S241省道，道路與線路為斜交，角度約30。，采用一聯(lián)三孔(60+112+60)m的預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)箱梁跨越，梁全長。S241省道路面寬度為15米，公路交叉里程K13+747。橋型布置如圖1-1所示。圖1-1（60+112+60）m連續(xù)梁橋型布置圖（1）下部結(jié)構(gòu)本連續(xù)梁10#、13#邊墩基礎(chǔ)采用8-φ鉆孔灌注樁，樁長分別為、，11#主墩基礎(chǔ)采用12-φ鉆孔灌注樁，樁長為，12#主墩基礎(chǔ)采用12-φ鉆孔灌注樁，樁長為；10#、13#邊墩承臺尺寸:××3m，邊墩高度：10#墩10米；13#墩米；11#主墩尺寸：××，12#主墩尺寸：××，橋墩采用圓端形實(shí)體直坡墩，10#、13#邊墩高、，11#、12#主墩高、。（2）梁部結(jié)構(gòu)箱梁為單箱單室、變高度、變截面箱梁，梁底、腹板、頂板局部向內(nèi)側(cè)加厚，均按直線線性變化。全聯(lián)在端支點(diǎn)，中支點(diǎn)處設(shè)橫隔板，橫隔板設(shè)有孔洞，供檢查人員通過。中支點(diǎn)處梁高，邊支點(diǎn)處梁高。邊支點(diǎn)中心線至梁端，梁縫分界線至梁端，邊支座橫橋向中心距離，中支座橫橋向中心距離。橋面防護(hù)墻內(nèi)側(cè)凈寬，橋梁寬，橋梁建筑總寬，底板寬。頂板厚度，腹板厚度50cm～95cm，底板厚度50cm～90cm，腹、底板厚度均按折線變化。在梁體邊支點(diǎn)、中支點(diǎn)共設(shè)4個橫隔板，隔板中部設(shè)有孔洞，供檢查人員通過。在0#段中跨梁側(cè)底板處設(shè)φ進(jìn)人洞，作為梁部橋墩檢查通道。梁體分11#、12#墩2個對稱T構(gòu)，單個T構(gòu)分13個懸臂澆筑段，1（1'）#段到4（4'）#節(jié)段長度，5（5'）#段到9（9'）#節(jié)段長度，10（10'）#節(jié)段到13（13'）#節(jié)段長度，14#邊跨合龍段、14'#中跨合龍段節(jié)段長度均為；0#段節(jié)段長度，重量，15#邊跨現(xiàn)澆段節(jié)段長，重量274t。連續(xù)梁懸臂段采用掛籃懸臂澆筑施工，0#段現(xiàn)澆段采用托架現(xiàn)澆法施工，15#邊跨現(xiàn)澆段采用支架現(xiàn)澆法施工。（3）預(yù)應(yīng)力體系梁體二期恒載按直線108KN/m設(shè)計(jì)，梁內(nèi)設(shè)置了縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力筋體系。腹板縱向束為16-φ預(yù)應(yīng)力鋼絞線，采用內(nèi)徑φ90mm鍍鋅金屬波紋管成孔，M15A-16錨具配套三瓣式自錨夾片錨固；頂板縱向束為13-φ預(yù)應(yīng)力鋼絞線，采用內(nèi)徑φ90mm鍍鋅金屬波紋管成孔，M15A-13錨具配套三瓣式自錨夾片錨固，設(shè)計(jì)張拉控制應(yīng)力1302Mpa底板縱向束為15-φ預(yù)應(yīng)力鋼絞線，采用內(nèi)徑φ90mm鍍鋅金屬波紋管成孔，M15A-15錨具配套三瓣式自錨夾片錨固。合龍段處縱向預(yù)應(yīng)力筋采用增強(qiáng)型鍍鋅金屬波紋管，其余各處采用標(biāo)注型。鍍鋅金屬波紋管管道摩擦系數(shù)取,管道偏差系數(shù)取。鋼絞線采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1860Mpa,彈性模量為Ep=195Gpa，預(yù)應(yīng)力采用先成孔后穿鋼絞線法施工。縱向預(yù)應(yīng)力張拉配5臺穿心式Y(jié)DC400型雙作用千斤頂（1臺備用）,兩端對稱張拉真空輔助壓漿工藝；梁體在頂板設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力張拉束，采用鋼絞線，扁型波紋管成孔，U1=60mm，U2=22mm，S=；采用單端張拉，張拉端采用BM15-3扁型錨具錨固，固定端采用BM15P-3扁型錨具錨固，張拉端與錨固端沿梁長方向布置；采用QYC250型千斤頂單端張拉，張拉端采用BM15-3扁形錨具錨固，固定端采用BM15P-3扁形錨具錨固，張拉端與固定端沿梁長方向交錯布置。梁體腹板中的豎向預(yù)應(yīng)力采用外徑16mm的預(yù)應(yīng)力砼用鋼棒(ф16-2),外徑ф，壁厚1mm護(hù)套成孔，YGD-350-70型穿心式專用千斤頂張拉，PSU16-2錨具錨固。2、魯南高鐵趙莊特大橋DK200+575處跨S240省道，道路與線路為斜交，角度大約85度，采用一聯(lián)三孔(40+56+40)m的預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)箱梁跨越，梁全長。S240省道路面寬度為35米，交點(diǎn)里程DK200+575。橋型布置如圖1-2所示。圖1-2（40+56+40）m連續(xù)梁橋型布置圖（1）下部結(jié)構(gòu)本連續(xù)梁24#、27#邊墩基礎(chǔ)采用8-φ鉆孔灌注樁，樁長分別為、，25#主墩基礎(chǔ)采用8-φ鉆孔灌注樁，樁長為，26#主墩基礎(chǔ)采用8-φ鉆孔灌注樁，樁長為；24#、27#邊墩承臺尺寸:××，25#、26#主墩尺寸：××，橋墩采用圓端形實(shí)體斜坡墩，24#、27#邊墩高、，25#、26#主墩高、。（2）梁部結(jié)構(gòu)箱梁為單箱單室、變高度、變截面箱梁，梁底、腹板、頂板局部向內(nèi)側(cè)加厚，均按直線線性變化。全聯(lián)在端支點(diǎn)，中支點(diǎn)處設(shè)橫隔板，橫隔板設(shè)有孔洞，供檢查人員通過。中支點(diǎn)處梁高，邊支點(diǎn)處梁高。邊支點(diǎn)中心線至梁端，梁縫分界線至梁端，邊支座橫橋向中心距離，中支座橫橋向中心距離。橋面防護(hù)墻內(nèi)側(cè)凈寬，橋梁寬，橋梁建筑總寬，底板寬。頂板厚度，腹板厚度48cm～90cm，底板厚度40cm～900cm，腹、底板厚度均按折線變化。在梁體邊支點(diǎn)、中支點(diǎn)共設(shè)4個橫隔板，隔板中部設(shè)有孔洞，供檢查人員通過。在0#段中跨梁側(cè)底板處設(shè)φ進(jìn)人洞，作為梁部橋墩檢查通道。梁體分25#、26#墩2個對稱T構(gòu)，單個T構(gòu)分6個懸臂澆筑段，1（1'）#段、2（2'）#節(jié)段，3（3'）#段長度，4（4'）#節(jié)段、5（5'）#6（6'）#節(jié)段長度，7#邊跨合龍段、7'#中跨合龍段節(jié)段長度均為；0#段節(jié)段長度，重量370t，8#邊跨現(xiàn)澆段節(jié)段長，重量330t。連續(xù)梁懸臂段采用掛籃懸臂澆筑施工，0#段現(xiàn)澆段采用托架托架現(xiàn)澆法施工，8#邊跨現(xiàn)澆段采用鋼管柱支架現(xiàn)澆法施工。（3）預(yù)應(yīng)力體系梁體二期恒載按直線100KN/m～120KN/m設(shè)計(jì)，梁內(nèi)設(shè)置了縱、橫雙向預(yù)應(yīng)力筋體系。腹板縱向束為7-φ預(yù)應(yīng)力鋼絞線，采用內(nèi)徑φ70mm鍍鋅金屬波紋管成孔，M15-7錨具配套三瓣式自錨夾片錨固，設(shè)計(jì)張拉控制應(yīng)力1260Mpa；頂板縱向束為14-φ預(yù)應(yīng)力鋼絞線，采用內(nèi)徑φ90mm鍍鋅金屬波紋管成孔，M15-14錨具配套三瓣式自錨夾片錨固，設(shè)計(jì)張拉控制應(yīng)力1260Mpa底板縱向束為12-φ、13-φ預(yù)應(yīng)力鋼絞線，采用內(nèi)徑φ90mm鍍鋅金屬波紋管成孔，M15-12、M15-13錨具配套三瓣式自錨夾片錨固。合龍段處縱向預(yù)應(yīng)力筋采用增強(qiáng)型鍍鋅金屬波紋管，其余各處采用標(biāo)注型。鍍鋅金屬波紋管管道摩擦系數(shù)取,管道偏差系數(shù)取。鋼絞線采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1860Mpa,彈性模量為Ep=195Gpa，預(yù)應(yīng)力采用先成孔后穿鋼絞線法施工。縱向預(yù)應(yīng)力張拉配5臺穿心式Y(jié)DC400型雙作用千斤頂（1臺備用）,兩端對稱張拉真空輔助壓漿工藝；梁體在中支點(diǎn)處設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力束，中隔板部位M1、M2束采用4-φ、5-φ預(yù)應(yīng)力鋼絞線，19×70mm扁鍍鋅金屬波紋管成孔，中跨側(cè)底板進(jìn)人洞部位M3、M4束采用5-φ預(yù)應(yīng)力鋼絞線，19×90mm扁金屬波紋管成孔。采用QYC250型千斤頂單端張拉，張拉端采用BM15-4、BM15-5扁形錨具錨固，固定端采用BM15P-4、BM15P-5扁形錨具錨固，張拉端與固定端沿梁長方向交錯布置。3、施工方法本橋采用掛籃懸臂施工方式。懸臂施工法是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)的主要施工方法，對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)來說，采用懸臂施工方法雖有許多優(yōu)點(diǎn)，但是這類橋梁的形成要經(jīng)過一個復(fù)雜的過程，當(dāng)跨數(shù)增多、跨徑較大時，為保證合龍前兩懸臂端豎向撓度的偏差不超過容許范圍和成橋后線形的合理，須對該類橋梁的施工過程進(jìn)行控制。2施工監(jiān)控的意義和目的本橋梁體為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，采用懸臂施工。該類橋梁的形成要經(jīng)過一個復(fù)雜的過程，施工工序和施工階段較多，各階段相互影響，且這種相互影響又有差異，易造成各階段的位移隨著混凝土澆筑過程變化而偏離設(shè)計(jì)值的現(xiàn)象，甚至超過設(shè)計(jì)允許的位移，若不通過有效的施工控制及時發(fā)現(xiàn)、及時調(diào)整，就可能造成成橋狀態(tài)的梁體線形與受力不符合設(shè)計(jì)要求，或引起施工過程中結(jié)構(gòu)的不安全。在施工過程中，為保證合攏前懸臂端豎向撓度的偏差、主梁軸線的橫向位移不超過容許范圍、保證合攏后的橋面線形良好，必須對該橋主梁的撓度等施工控制參數(shù)做出明確的規(guī)定，并在施工中加以有效的管理和控制，以確保該橋在施工過程中的安全，并保證在成橋后主梁線形符合設(shè)計(jì)要求。對于分階段懸臂澆筑施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋來說，施工控制就是根據(jù)施工監(jiān)測所得的結(jié)構(gòu)參數(shù)真實(shí)值進(jìn)行施工階段計(jì)算，確定出每個懸澆階段的立模標(biāo)高，并在施工過程中根據(jù)施工監(jiān)測的成果對誤差進(jìn)行分析、預(yù)測和對下一階段立模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，以此來保證成橋后的橋面線形、保證合攏段懸臂標(biāo)高的相對偏差不大于規(guī)定值以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。對橋連續(xù)梁部分進(jìn)行施工監(jiān)控的目的就是確保施工過程中結(jié)構(gòu)的可靠度和安全性，保證橋梁成橋橋面線形狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求，主要控制內(nèi)容為：主梁線形。3施工監(jiān)控的原則和方法本橋的施工監(jiān)控主要為梁的變形控制，變形控制就是嚴(yán)格控制每一階段梁的豎向撓度，若有偏差并且偏差較大時，就必須立即進(jìn)行誤差分析并確定調(diào)整方法，為下一階段更為精確的施工做好準(zhǔn)備工作。梁部結(jié)構(gòu)采用的懸臂施工方法屬于典型的自架設(shè)施工方法，對于本橋來講，由于在施工過程中的已成結(jié)構(gòu)（懸臂階段）狀態(tài)是無法事后調(diào)整的或可調(diào)整的余地很小，所以，針對主梁的結(jié)構(gòu)和施工特點(diǎn)，梁部的施工監(jiān)控主要采用預(yù)測控制法。預(yù)測控制法是指在全面考慮影響橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的各種因素和施工所要達(dá)到的目標(biāo)后，對結(jié)構(gòu)的每一個施工階段形成前后的狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測，使施工沿著預(yù)定狀態(tài)進(jìn)行。由于預(yù)測狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)間有誤差存在，某種誤差對施工目標(biāo)的影響則在后續(xù)施工狀態(tài)的預(yù)測中予以考慮，以此循環(huán)，直到施工完成并獲得和設(shè)計(jì)相符合的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。4施工控制體系為有效地開展施工監(jiān)控工作，在本橋的施工監(jiān)控中需要建立如圖所示的施工監(jiān)控體系。施工體系施工體系張拉預(yù)應(yīng)力掛籃前移(下階段鋼筋)施工現(xiàn)場設(shè)計(jì)體系設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)指定參數(shù)砼容重、彈模塊件重量、尺寸施工荷載偶然荷載現(xiàn)場測試體系實(shí)時測量體系材料強(qiáng)度測量線形測量溫度時間主梁線形物理測量力學(xué)測量施工控制預(yù)測計(jì)算施工控制實(shí)時計(jì)算施工控制計(jì)算體系計(jì)算核對實(shí)測值現(xiàn)場測試參數(shù)參數(shù)識別、修正施工控制計(jì)算參數(shù)施工控制計(jì)算值比較修正量計(jì)算分析發(fā)布施工控制指令下階段施工資料：立模標(biāo)高預(yù)告及掛籃變形量預(yù)測圖2-1連續(xù)梁橋施工監(jiān)控體系5施工控制基本理論連續(xù)梁橋施工控制的特點(diǎn)連續(xù)梁橋在懸臂施工階段是靜定結(jié)構(gòu)，合龍過程中如不施加額外的壓重，成橋后內(nèi)力狀態(tài)一般不會偏離設(shè)計(jì)值很多，因此連續(xù)梁橋施工控制的主要目標(biāo)是控制主梁的線形。若已施工梁段上出現(xiàn)誤差，除張拉預(yù)備預(yù)應(yīng)力束外，基本沒有調(diào)整的余地，且這一調(diào)整量也是非常有限的，而且對梁體受力不利。因此，一旦出現(xiàn)線形誤差，誤差將永遠(yuǎn)存在，對未施工梁段可以通過立模標(biāo)高調(diào)整已施工梁段的殘余誤差，如果殘余誤差較大，則調(diào)整需經(jīng)過幾個梁段才能完成。根據(jù)上述分析，懸臂澆筑連續(xù)梁橋施工中標(biāo)高控制的特點(diǎn)是，已完成梁段的誤差無法調(diào)整，而未完成梁段的立模標(biāo)高只與正裝模擬計(jì)算有關(guān)，與已完成梁段的誤差基本無關(guān)。因此，在圖5-1自適應(yīng)施工控制原理圖中的下半環(huán)，即控制量反饋計(jì)算，在連續(xù)梁施工控制中一般不起作用。同時，上半環(huán)，即參數(shù)估計(jì)及對計(jì)算模型的修正就顯得尤為重要，只有與實(shí)際施工過程相吻合的計(jì)算模型計(jì)算出的預(yù)報標(biāo)高才是可實(shí)現(xiàn)的。圖5-1自適應(yīng)施工控制基本原理自適應(yīng)施工控制系統(tǒng)對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，施工中每個階段的受力狀態(tài)達(dá)不到設(shè)計(jì)所確定的理想目標(biāo)的重要原因是有限元計(jì)算模型中的計(jì)算參數(shù)取值，主要是混凝土的彈性模量、材料的容重、徐變系數(shù)等，與施工中的實(shí)際情況有一定的差距。要得到比較準(zhǔn)確的控制調(diào)整量，必須根據(jù)施工中實(shí)測到的結(jié)構(gòu)反應(yīng)修正計(jì)算模型中的這些參數(shù)值，以使計(jì)算模型在與實(shí)際結(jié)構(gòu)磨合一段時間后，自動適應(yīng)結(jié)構(gòu)的物理力學(xué)規(guī)律。在閉環(huán)反饋控制的基礎(chǔ)上，再加上一個系統(tǒng)參數(shù)辯識過程，整個控制系統(tǒng)就成為自適應(yīng)控制系統(tǒng)。當(dāng)實(shí)測到的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)與模型計(jì)算結(jié)果不符時，把誤差輸入到參數(shù)識別算法中去調(diào)節(jié)計(jì)算模型的參數(shù)，使模型的輸出結(jié)果與實(shí)際測量到的結(jié)果相一致。得到修正的計(jì)算模型參數(shù)后，重新計(jì)算各施工階段的理想狀態(tài)，按照上述反饋控制方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。這樣，經(jīng)過幾個工況的反復(fù)辨識后，計(jì)算模型就基本上與實(shí)際結(jié)構(gòu)相一致了，在此基礎(chǔ)上可以對施工狀態(tài)進(jìn)行更好的控制。對于采用懸臂澆筑的橋梁，主梁在墩頂附近的相對剛度較大，變形較小，因此，在控制初期，參數(shù)不準(zhǔn)確帶來的誤差對全橋線形的影響較小，這對于上述自適應(yīng)控制思路的應(yīng)用是非常有利的。經(jīng)過幾個節(jié)段的施工后，計(jì)算參數(shù)已得到修正，為跨中變形較大的節(jié)段的施工控制創(chuàng)造了良好的條件。參數(shù)識別在本橋的施工控制中按照自適應(yīng)控制思路，采用“最小二乘法”進(jìn)行參數(shù)識別和誤差分析，其基本方法是：當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂施工到某一階段時，測得已施工梁段懸臂端個階段的撓度為：設(shè)原定理想狀態(tài)的梁體理論計(jì)算撓度為：上述兩者有誤差量：若記待識別的參數(shù)誤差為：由引起的各階段撓度誤差為：式中：—參數(shù)誤差到的線性變換矩陣。殘差：＝方差：＝將上式配成完全平方的形式：+當(dāng)時，即＝0時，上述不等式中的等號成立，此時達(dá)到最小，因此的最小二乘估計(jì)為：引入加權(quán)矩陣：有：在連續(xù)梁橋懸臂施工的高程控制中，可以由結(jié)構(gòu)性能計(jì)算出，按工程條件定義，由箱梁階段標(biāo)高觀測得到撓度實(shí)測值，計(jì)算，最后獲得參數(shù)誤差估計(jì)值，根據(jù)參數(shù)誤差對參數(shù)進(jìn)行修正。6橋梁施工控制結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析依據(jù)及計(jì)算參數(shù)的確定結(jié)構(gòu)分析計(jì)算依據(jù)(1)《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》（）；(2)《鐵路橋涵鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（）；(3)《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50111-2006）；(4)《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10005-2010）；(6)《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（）；(6)《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10424-2010）；(7)《鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁(剛構(gòu))懸臂澆筑施工技術(shù)指南》（TZ324-2010）；(8)連續(xù)梁橋施工圖(9)其他相關(guān)規(guī)范、規(guī)程。結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)的確定在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工控制初步分析時，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)主要按規(guī)范取值，由于部分設(shè)計(jì)參數(shù)的取值小于實(shí)測值，因此在多數(shù)情況下，采用規(guī)范設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移均較實(shí)測值大，這對設(shè)計(jì)是偏于安全的，但對于施工控制來說即是不容忽視的偏差，因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊懙匠蓸蚝蠼Y(jié)構(gòu)線形及內(nèi)力是否符合設(shè)計(jì)要求，因此應(yīng)對部分主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行測定以便在施工前對部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行一次修正，從而進(jìn)一步修正結(jié)構(gòu)線形，為保證該橋成橋后滿足設(shè)計(jì)要求奠定基礎(chǔ)。影響結(jié)構(gòu)線形及內(nèi)力的基本參數(shù)由很多個，需測定的參數(shù)主要有：（1）混凝土彈性模量，前期結(jié)構(gòu)計(jì)算按照規(guī)范取值，在施工過程中根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定，混凝土的彈性模量的測試應(yīng)采用現(xiàn)場取樣的方法分別測定混凝土在3天、7天、28天齡期的彈模值，為主梁預(yù)拱度的修正提供數(shù)據(jù)。（2）預(yù)應(yīng)力鋼絞線彈性模量，按照現(xiàn)場取樣試驗(yàn)結(jié)果采用；（3）恒載按設(shè)計(jì)圖提供的尺寸，并根據(jù)施工現(xiàn)場采集的混凝土容重等參數(shù)進(jìn)行必要的修正，考慮結(jié)構(gòu)自重和臨時荷載,并考慮梁面坡度的影響；（4）混凝土收縮、徐變系數(shù)，按照規(guī)范采用，計(jì)算按規(guī)范考慮結(jié)構(gòu)局部溫差效應(yīng)及考慮混凝土實(shí)際加載齡期的收縮、徐變的影響；（5）材料熱脹系數(shù)，按規(guī)范取值；（6）施工臨時荷載，現(xiàn)場進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，盡量減少材料等的堆放，本階段不用的材料堆放在0＃塊附近；（7）預(yù)應(yīng)力孔道摩阻系數(shù)，根據(jù)現(xiàn)場摩阻試驗(yàn)確定。施工監(jiān)控結(jié)構(gòu)計(jì)算施工監(jiān)控結(jié)構(gòu)計(jì)算在施工之前，應(yīng)對該橋在每一施工階段的應(yīng)力狀態(tài)和線形有預(yù)先的了解，故需要對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，該橋的施工控制計(jì)算除了必須滿足與實(shí)際施工方法相符合的基本要求外，還要考慮諸多相關(guān)的其它因素。（1）施工方案連續(xù)梁橋的恒載內(nèi)力、撓度與施工方法和架設(shè)程序密切相關(guān)，施工控制計(jì)算前首先對施工方法和架設(shè)程序做一番較為深入的研究，并對主梁架設(shè)期間的施工荷載給出一個較為精確的數(shù)值。在開始施工前，施工單位應(yīng)給出掛籃的荷載值及剛度值（或變形），監(jiān)控單位將根據(jù)此數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析。（2）計(jì)算圖式梁部結(jié)構(gòu)要經(jīng)過墩梁固結(jié)→懸臂施工→合攏→解除墩梁固結(jié)→合攏的過程，在施工過程中結(jié)構(gòu)體系不斷的發(fā)生變化，故在各個施工階段應(yīng)根據(jù)符合實(shí)際情況的結(jié)構(gòu)體系和荷載狀況選擇正確的計(jì)算圖式進(jìn)行分析計(jì)算。（3）結(jié)構(gòu)分析程序?qū)τ谶B續(xù)梁橋的施工控制計(jì)算，采用平面結(jié)構(gòu)分析方法可以滿足施工控制的需要，結(jié)構(gòu)分析采用BSAS程序進(jìn)行，并利用MIDAS程序?qū)Y(jié)果進(jìn)行校核。（4）預(yù)應(yīng)力影響預(yù)應(yīng)力直接影響結(jié)構(gòu)的受力與變形，施工控制應(yīng)在設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，充分考慮預(yù)應(yīng)力的實(shí)際施加程度。（5）混凝土收縮、徐變的影響混凝土的收縮、徐變對結(jié)構(gòu)的測試應(yīng)力和施工階段中的梁體撓度有較大影響，必須加以考慮。（6）溫度溫度對結(jié)構(gòu)的影響是復(fù)雜的，在本橋的施工監(jiān)控中，對季節(jié)性溫差在計(jì)算中予以考慮，對日照溫差則在觀測和施工中采取一些措施予以消除，以減小其影響。（7）施工進(jìn)度本橋的施工控制計(jì)算需按照實(shí)際的施工進(jìn)度以及確切的合攏時間分別考慮各部分的混凝土徐變變形。施工控制的計(jì)算方法懸臂施工的連續(xù)梁橋梁結(jié)構(gòu)的最終形成需經(jīng)歷一個復(fù)雜施工過程以及結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)化過程，對施工過程中每個階段的變形計(jì)算和受力分析，是橋梁結(jié)構(gòu)施工控制中最基本的內(nèi)容。施工監(jiān)控的目的就是確保施工過程中結(jié)構(gòu)的安全，保證橋梁成橋線形和受力狀態(tài)基本符合設(shè)計(jì)要求。為了達(dá)到施工控制的目的，必需對橋梁施工過程中每個階段的受力狀態(tài)和變形情況進(jìn)行預(yù)測和監(jiān)控。因此，必需采用合理的理論分析和計(jì)算方法來確定橋梁結(jié)構(gòu)施工過程中每個階段的結(jié)構(gòu)行為。針對該橋的實(shí)際情況，采用正裝分析法和倒退分析方法進(jìn)行施工控制結(jié)構(gòu)分析。正裝分析法是按照橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際施工加載順序來進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形和受力分析，它能較好的模擬橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際施工歷程，能得到橋梁結(jié)構(gòu)各個施工階段的位移和受力狀態(tài)，這不僅可用來指導(dǎo)橋梁施工，還能為橋梁施工控制提供依據(jù)，同時在正裝計(jì)算中能較好的考慮一些與橋梁結(jié)構(gòu)形成歷程有關(guān)的因素，如混凝土的收縮、徐變問題。正裝分析不僅可以為成橋結(jié)構(gòu)的受力提供較為精確的結(jié)果，還為結(jié)構(gòu)剛度、剛度驗(yàn)算提供依據(jù)，而且可以為施工階段理想狀態(tài)的確定、完成橋梁結(jié)構(gòu)的施工控制奠定基礎(chǔ)。倒退分析方法假定在成橋時刻時刻結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布滿足前進(jìn)分析時刻的結(jié)果，軸線滿足設(shè)計(jì)線形要求，按照前進(jìn)分析的逆過程對結(jié)構(gòu)進(jìn)行倒拆，分析每次拆除一個施工階段對剩余結(jié)構(gòu)的影響，在每一個階段分析得到的結(jié)構(gòu)位移、內(nèi)力狀態(tài)便是該階段結(jié)構(gòu)理想的施工狀態(tài)。結(jié)構(gòu)施工理想狀態(tài)就是在施工各階段結(jié)構(gòu)應(yīng)有的位置和受力狀態(tài)，每個階段的施工理想狀態(tài)都將控制著全橋最終形態(tài)和受力特性。施工控制將根據(jù)每階段的實(shí)際狀態(tài)和理想狀態(tài)的偏差對計(jì)算進(jìn)行調(diào)整，分析誤差原因，以較為準(zhǔn)確的估計(jì)下一階段的梁體撓度。結(jié)構(gòu)分析的目的（1）確定每一階段的立模標(biāo)高，以保證成橋線形滿足設(shè)計(jì)要求；（2）計(jì)算每一階段的梁體的合理狀態(tài)及內(nèi)力，作為對橋梁施工過程中的每個階段結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和位移測試結(jié)果進(jìn)行誤差分析的依據(jù)。連續(xù)梁橋施工控制分析（1）按照施工步驟進(jìn)行計(jì)算，考慮各梁段的自重、施加的預(yù)應(yīng)力、混凝土收縮徐變以及溫度的變化等因素對結(jié)構(gòu)的影響，對于混凝土的收縮、徐變等時差實(shí)效在各施工階段中逐步計(jì)入；（2）每一階段的結(jié)構(gòu)分析必需以前一階段的計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)，前一階段結(jié)構(gòu)位移是本階段確定結(jié)構(gòu)軸線的基礎(chǔ)，以前各施工階段受力狀態(tài)是本階段確定結(jié)構(gòu)軸線的基礎(chǔ)，以前各施工階段結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)是本階段時差實(shí)效的計(jì)算基礎(chǔ)；（3）計(jì)算出各階段的位移之后，根據(jù)后續(xù)施工階段對本階段的影響，進(jìn)行倒退分析即可得到各施工階段橋梁結(jié)構(gòu)的合理狀態(tài)和立模標(biāo)高；（4）施工監(jiān)控首先根據(jù)施工圖紙進(jìn)行初步的計(jì)算，在施工過程中會存在許多難以預(yù)料的因素，可能導(dǎo)致施工進(jìn)度安排等與初始計(jì)算不符，若有與施工圖不同的地方應(yīng)根據(jù)施工單位實(shí)際提供的施工步驟進(jìn)行重新計(jì)算分析，施工單位應(yīng)在開始施工前提供詳細(xì)的施工步驟，包括預(yù)應(yīng)力的張拉順序、每階段的施工持續(xù)時間、混凝土的加載齡期等。計(jì)算過程（1）根據(jù)施工圖提供的施工步驟對本橋進(jìn)行前期計(jì)算，為與設(shè)計(jì)結(jié)果對比，橫隔板重量、結(jié)構(gòu)自重系數(shù)、摩阻系數(shù)、收縮徐變系數(shù)等參數(shù)按照設(shè)計(jì)所取參數(shù)計(jì)算，在最后階段即成橋運(yùn)營階段考慮收縮徐變3650天后的梁體累計(jì)位移，并與設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行對比，以校核計(jì)算分析模型的準(zhǔn)確性。（2）在施工過程中，按照實(shí)際的結(jié)構(gòu)參數(shù)修正結(jié)構(gòu)計(jì)算模型進(jìn)行跟蹤計(jì)算，使得結(jié)構(gòu)預(yù)測位移與實(shí)際發(fā)生的位移吻和。立模標(biāo)高的確定在主梁的懸臂澆筑過程中，梁段立模標(biāo)高的合理確定，是關(guān)系到主梁線形是否平順、是否符合設(shè)計(jì)的一個重要問題。如果在確定立模標(biāo)高時考慮的因素比較符合實(shí)際，而且加以正確的控制，則最終橋面線形較為良好。立模標(biāo)高并不等于設(shè)計(jì)中橋梁建成后的標(biāo)高，一般要設(shè)置一定的預(yù)拱度，以抵消施工中產(chǎn)生的各種變形（豎向撓度）。其計(jì)算公式如下：式中：—階段立模標(biāo)高；—階段設(shè)計(jì)標(biāo)高；—由本階段及后續(xù)施工階段梁段自重在階段產(chǎn)生的撓度總和；—由張拉本階段及后續(xù)施工階預(yù)應(yīng)力在階段引起的撓度；—混凝土收縮、徐變在階段引起的撓度；—施工臨時荷載在階段引起的撓度；—取使用荷載在階段引起的撓度的50%；—掛籃變形值。其中掛籃變形值是根據(jù)掛籃加載試驗(yàn)確定的在施工過程中加以考慮，、、、、在前進(jìn)分析和倒退分析計(jì)算中已經(jīng)加以考慮。根據(jù)上述計(jì)算式和監(jiān)控分析，可以計(jì)算出各梁段的預(yù)拱度（相對于設(shè)計(jì)標(biāo)高）。7線形監(jiān)測線形控制工作程序?yàn)槭故┕た刂频母鱾€步驟程序化，施工控制工作小組根據(jù)具體的施工進(jìn)度安排制定了施工控制工作程序，其中包括兩方面的內(nèi)容。控制流程從掛籃的前移定位至預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完畢是本橋施工的一個周期，每個周期中有關(guān)施工控制的步驟如下：（1）按照預(yù)報的掛籃定位標(biāo)高定位掛籃，由施工單位測量定位后的掛籃標(biāo)高，并向控制小組提供掛籃的定位測量結(jié)果；（2）立模板、綁扎鋼筋；（3）澆筑混凝土前，測量所有已施工梁段上的高程測點(diǎn)，復(fù)測掛籃定位標(biāo)高，墩頂?shù)乃轿灰疲瑘笫┕た刂菩〗M；（4）施工控制小組分析測量結(jié)果，如需調(diào)整，給出調(diào)整后的標(biāo)高；（5）澆筑完混凝土后第二天測量所有已施工梁段上的測點(diǎn)標(biāo)高，測量本梁段端部梁底和預(yù)埋在梁頂?shù)臏y點(diǎn)標(biāo)高，建立測點(diǎn)與梁底標(biāo)高的關(guān)系，提供給施工控制小組；（6）按《鐵路工程檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》檢查斷面尺寸，提供給施工控制小組并向施工控制小組提供梁段混凝土超重的情況；（7）張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋后，測量所有已施工梁段上的高程測點(diǎn)，并提供施工控制小組；（8）施工控制小組分析測量結(jié)果，根據(jù)上一施工周期梁底標(biāo)高測量值和應(yīng)力、溫度等測量結(jié)果計(jì)算、預(yù)報下一施工周期的掛籃定位標(biāo)高。工作程序的關(guān)鍵是：每個施工循環(huán)過程的結(jié)束都必須對已完成的節(jié)段進(jìn)行全面的測量，分析實(shí)際施工結(jié)果與預(yù)計(jì)目標(biāo)的誤差，從而及時地對已出現(xiàn)的誤差進(jìn)行調(diào)整，在達(dá)到要求的精度后，才能對下一施工循環(huán)作出預(yù)報。誤差控制標(biāo)準(zhǔn)本橋施工控制的最終目標(biāo)是：使成橋后的線形與設(shè)計(jì)成橋線形的所有各點(diǎn)的誤差均滿足《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，成橋線形與設(shè)計(jì)線形誤差在＋和之間，合龍前兩懸臂端相對高差小于合龍段長的1/100，且不大于15mm。根據(jù)這一目標(biāo)，在每一施工步驟中制訂了如下的誤差控制水平： （1）掛籃定位標(biāo)高與預(yù)報標(biāo)高之差控制在以內(nèi)；（2）縱向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完后，如梁端測點(diǎn)標(biāo)高與控制小組預(yù)報標(biāo)高之差超過±，需進(jìn)行研究分析誤差原因，確定下一步的調(diào)整措施；（3）如有其它異常情況發(fā)生影響到標(biāo)高，其調(diào)整方案也應(yīng)經(jīng)分析研究，提出控制意見。位移測點(diǎn)布置撓度觀測資料是控制成橋線形最主要的依據(jù)，連續(xù)梁橋線形監(jiān)測斷面設(shè)在每一階段的端部，如圖7-1和圖7-3所示。布置0＃塊件的高程測點(diǎn)是為了控制頂板的設(shè)計(jì)標(biāo)高，同時也作為以后各懸澆階段高程觀測基準(zhǔn)點(diǎn)。每個0＃塊的頂板各布置9個高程觀測點(diǎn)，見圖7-2（a）和7-4（a）。懸澆階段每個監(jiān)測斷面上布置兩個對稱的高程觀測點(diǎn)，如圖7-2（b、c）和7-4（b、c）所示，不僅可以測量箱梁的撓度，同時可以觀測箱梁是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，標(biāo)高測點(diǎn)用Φ16圓鋼，圓鋼筋頂部磨平，露出頂板2～3，并用紅油漆作為標(biāo)記。測點(diǎn)布置原則：①盡量靠近腹板；②測點(diǎn)離梁段端部10；③不妨礙施工及掛籃的行走、固定等；④易于保護(hù)；⑤盡量使測量工作減少，如立一次儀器即可以測試全部測點(diǎn)的高程，最好設(shè)置在掛籃內(nèi)側(cè)，這樣也可以減少轉(zhuǎn)儀器引起的誤差。觀測時間與項(xiàng)目為盡量減少溫度的影響，撓度的觀測安排在早晨太陽出來之前進(jìn)行，每個施工階段的變形測試時間根據(jù)施工階段的進(jìn)度來定。在整個施工過程中主要觀測內(nèi)容包括：（1）每階段混凝土澆筑前的高程測量；（2）每階段混凝土澆筑后、預(yù)應(yīng)力張拉前的高程測量；（3）每階段預(yù)應(yīng)力張拉后、掛籃行走前的高程測量；（4）每階段掛籃行走后的高程測量；（5）拆除掛籃后、邊（中）跨合攏前的高程測量；（6）最終成橋前的高程測試。圖7-1（60+112+60）m連續(xù)梁橋線形監(jiān)測測點(diǎn)（示意圖）(a)0號塊（單位：cm）(b)支點(diǎn)斷面標(biāo)高測點(diǎn)(c)跨中斷面標(biāo)高測點(diǎn)圖7-2標(biāo)高測點(diǎn)布置圖圖7-3（40+56+40）m連續(xù)梁橋線形監(jiān)測測點(diǎn)（示意圖）(a)0號塊單位：cm）(b)支點(diǎn)斷面(c)跨中斷面標(biāo)高測點(diǎn)圖7-4標(biāo)高測點(diǎn)布置圖懸臂階段測量工作內(nèi)容從掛籃前行至本梁段預(yù)應(yīng)力張拉完畢為一個施工階段,在每個施工階段需完成的工作如下。在懸澆節(jié)段的過程中，施工隊(duì)人員積極配合監(jiān)控小組的測量工作，每個梁段均在懸臂前端布置3個測點(diǎn)進(jìn)行測量。施工過程中梁段標(biāo)高測量的具體操作如下：掛籃定位根據(jù)監(jiān)控方提供的立模標(biāo)高進(jìn)行掛籃定位,定位底模前端標(biāo)高及頂板標(biāo)高。專業(yè)測量人員對底模標(biāo)高進(jìn)行現(xiàn)場精測，使調(diào)整后的模板標(biāo)高精確符合立模標(biāo)高，誤差不超過2mm。此時需要設(shè)置的測點(diǎn)如下，如圖7-5及圖7-6所示。（1）頂板鋼筋頭測點(diǎn)，距離該梁塊前端10cm，在澆筑該塊混凝土前埋設(shè)即可。（2）掛籃底模梁塊前端測點(diǎn)，不用設(shè)置鋼筋頭，直接布置在模板上。（3）掛籃底模鋼筋頭測點(diǎn)，盡量靠近該梁塊底模前端，鋼筋頭長度10cm左右。注：由于在澆筑混凝土后需要對底模前端標(biāo)高進(jìn)行測量，為消除其他因素影響，在定位時，在底模上盡量靠近本梁塊底模前端左右兩側(cè)各設(shè)置鋼筋頭一個，在定位時需要測量測點(diǎn)2（底模前端模板）與測點(diǎn)3（底模前端鋼筋頭）的標(biāo)高差，在澆筑混凝土后及張拉預(yù)應(yīng)力后可僅對測點(diǎn)3（底模前端鋼筋頭）進(jìn)行測量，利用標(biāo)高差換算測點(diǎn)2（底模前端模板）的標(biāo)高。圖7-5每階段測點(diǎn)布置側(cè)立面圖圖7-6每階段測點(diǎn)布置正立面圖掛籃定位時需測量的內(nèi)容如下：（1）測點(diǎn)2（底模前端模板）的標(biāo)高，使其滿足監(jiān)控方標(biāo)高預(yù)報文件中的底板立模標(biāo)高；（2）頂板立模標(biāo)高，為底板立模標(biāo)高＋梁高；（3）所有已施工梁段頂板鋼筋頭測點(diǎn)標(biāo)高；（4）測點(diǎn)3（底模前端鋼筋頭測點(diǎn)）標(biāo)高，并計(jì)算出每側(cè)底模前端鋼筋頭測點(diǎn)（測點(diǎn)3）與測點(diǎn)2（底模前端模板）的標(biāo)高差。綁扎鋼筋后復(fù)測即混凝土澆筑前，對立模標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測，如誤差過大，須再次調(diào)整模板，直至與立模標(biāo)高精確吻合，調(diào)整后誤差不超過2mm。調(diào)整合格后，對前面2個已澆筑梁段的梁頂測點(diǎn)進(jìn)行測量。澆筑混凝土?xí)r澆筑混凝土?xí)r需完成的測量工作如下：（1）澆筑前檢查掛籃定位標(biāo)高，確保標(biāo)高無誤后再開始澆筑混凝土；（2）混凝土澆筑即將完成后，按照標(biāo)高預(yù)告表提供的混凝土澆筑即將完成時的頂板頂面（不考慮排水坡的標(biāo)高）進(jìn)行重新定位頂板頂面標(biāo)高，排水坡尺寸不變，在標(biāo)高預(yù)告表給出的頂板頂面（不考慮排水坡的標(biāo)高）基礎(chǔ)上重新定位排水坡。混凝土澆筑完后測量在混凝土澆筑完后半天內(nèi)（強(qiáng)度達(dá)到測量條件），對新澆筑梁段的3個測點(diǎn)進(jìn)行測量，并對前2個已澆筑梁段的梁頂測點(diǎn)進(jìn)行測量。混凝土養(yǎng)護(hù)期間在混凝土養(yǎng)護(hù)時間足5天后，預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉前半天內(nèi)，對新澆筑梁段3個測點(diǎn)進(jìn)行測量。混凝土養(yǎng)護(hù)期間需測量內(nèi)容如下：（1）所有已施工梁段頂板鋼筋頭測點(diǎn)（測點(diǎn)1）標(biāo)高；（2）底模前端鋼筋頭測點(diǎn)標(biāo)高（測點(diǎn)3），目的是測量（底模前端模板）測點(diǎn)2標(biāo)高，需要提供測點(diǎn)2的標(biāo)高；（3）頂板頂面（不考慮排水坡，最低點(diǎn)）混凝土表面標(biāo)高，如圖7-7所示。圖7-7頂板頂面混凝土表面測點(diǎn)預(yù)應(yīng)力張拉后在本梁段預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完、模板拆除后半天內(nèi)，對張拉梁段3個測點(diǎn)進(jìn)行測量。預(yù)應(yīng)力張拉后需測量內(nèi)容如下：（1）所有已施工梁段頂板鋼筋頭測點(diǎn)（測點(diǎn)1）標(biāo)高；（2）底模前端鋼筋頭測點(diǎn)標(biāo)高（測點(diǎn)3），目的是測量（底模前端模板）測點(diǎn)2標(biāo)高，需要提供測點(diǎn)2的標(biāo)高；合攏階段主要測量內(nèi)容如下①合攏前合攏段兩側(cè)的標(biāo)高差；②加配重后頂板鋼筋頭測點(diǎn)（測點(diǎn)1）標(biāo)高；③合攏后頂板鋼筋頭測點(diǎn)（測點(diǎn)1）標(biāo)高；④張拉后頂板鋼筋頭測點(diǎn)（測點(diǎn)1）標(biāo)高；合攏階段梁上荷載發(fā)生變化時，需要測量頂板鋼筋頭測點(diǎn)（測點(diǎn)1）標(biāo)高。多跨線形的通測除保證各跨線形在控制范圍內(nèi)外，主梁全程線形應(yīng)定期或不定期進(jìn)行通測，確保全橋線形的協(xié)調(diào)性。結(jié)構(gòu)幾何形狀測量結(jié)構(gòu)幾何形狀的測量主要包括：箱梁上下表面的寬度、腹板厚度、上頂板和下底板的厚度、箱梁截面高度以及箱梁施工節(jié)段的長度等。監(jiān)控單位采用抽查的方式，不定期的進(jìn)行測量。測量儀器高程測試用TC1800全站儀（測量精度）或精密水準(zhǔn)儀來進(jìn)行測試。8誤差分析與識別在每一施工階段，對監(jiān)測得到的位移與理論值進(jìn)行誤差分析，并分析產(chǎn)生誤差的原因，根據(jù)本階段結(jié)果對下一階段的誤差進(jìn)行預(yù)測、調(diào)整以及報告施工狀態(tài)等。9施工控制實(shí)施流程施工控制按照施工→量測→識別→修正→預(yù)告→施工的循環(huán)過程，其實(shí)質(zhì)就是使施工按照預(yù)定的理想狀態(tài)順利推進(jìn)。由于實(shí)際上不論是理論分析得到的理想狀態(tài)還是實(shí)際施工都存在誤差，所以，對本橋進(jìn)行施工控制的核心任務(wù)就是對各種誤差進(jìn)行分析、識別、調(diào)整，對結(jié)構(gòu)未來狀態(tài)做出預(yù)測。對于本橋，由于在梁段澆筑完成后，除張拉預(yù)備預(yù)應(yīng)力索外，基本沒有調(diào)整的余地，而只能針對已有誤差在下一未澆筑梁段的立模標(biāo)高上做出調(diào)整，所以，要保證本橋控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，最根本的就是對立模標(biāo)高做出盡可能準(zhǔn)確的預(yù)測，依靠預(yù)測控制。鑒于本橋已完成階